1、章末综合检测一、单项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分)1在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器图中，能正确反映其工作原理的是()解析：电流互感器应是测电流的，应串联在火线上，故B、D项错误同时，由I1n1I2n2知要使I2n1，故A项正确，C项错误答案：A2如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u20 sin 100t(V)，则加在R2两端的电压有效值为()A10 V B20 VC15 V D5 V解析：由二极管的单向导电性可知，加在R2两端的电压
2、半个周期有效值为20 V，另半个周期有效值为10 V根据有效值的定义可得加在R2两端的电压有效值为5 V，选项D正确答案：D3图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V 为交流电压表当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体下列判断正确的是()A电压表的示数等于5 VB电压表的示数等于5 VC实现点火的条件是 1 000D实现点火的条件是1 000，C正确，D错误答案：C4.如图，一理想变压器原、副线圈的匝数比为12；副线圈电路中接有灯泡，灯
3、泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 A解析：灯泡正常发光，故灯泡的电流为I2 A0.1 A，故副线圈中U2220 V，I20.1 A；由公式得，U1110 V；由得，I10.2 A，即U110 V，I0.2 A，选项A正确答案：A5如图甲所示的电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计在某段时间内理想变压器原线圈内
4、磁场的变化规律如图乙所示，则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表A2的示数比A3的小C电流表A1和A2的示数相同D电流表的示数都不为零解析：由于通过原线圈中的磁感应强度随时间发生均匀变化，故副线圈中的磁感应强度也应随时间发生均匀变化，所以副线圈将产生恒定电流，由于线圈L的内阻不计，所以A1与A2的示数相同由于电容的“隔直流、通交流”作用，故A3的示数为零，答案为C.答案：C6某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，副线圈接有负载下列判断正确的是()A输出电压的最大值为36 VB原、副线圈中电流之比为559C变压器输入、输出功率之比为559D交
5、流电源有效值为220 V，频率为50 Hz解析：由得，输出电压的最大值为36 V，A选项错误；原、副线圈中电流之比，故B选项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C错误；由图像易知D选项正确答案：D7.如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V，调节前后()A副线圈中的电流比为12B副线圈输出功率比为21C副线圈的接入匝数比为21D原线圈输入功率比为12解析：通过调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V，输出电压减少为原来的一半，根据欧姆定律I，在
6、电阻不变时，调节前后副线圈输出电流之比为I2前I2后U2前U2后21，选项A错误；根据理想变压器原理U1U2 n1n2 ，在原线圈电压和匝数不变的情况下，副线圈接入匝数也应该变为原来的一半，接入匝数比n2前n2后U2前U2后21，选项C正确；根据功率PUI，得到调节前后副线圈输出功率之比P2前P2后U2前I2前U2后I2后41，选项B错误；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，所以原线圈的输入功率之比P1前P1后P2前P2后41，选项D错误答案：C二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)8一个阻值为2 的线圈在匀强磁场中转动，产生的电动势为e10sin 20t V，当该线圈与一阻值
7、为8 的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是()At0时，线圈平面位于中性面Bt0时，穿过线圈的磁通量为0C电阻的热功率为8 WD用电压表测路端电压时读数为11.3 V解析：由产生的电动势的表达式可知，t0时，电动势为零，线圈平面位于中性面，磁通量最大，故A对，B错；电动势的有效值E10 V，电阻两端的电压UR8 V，D错；由P得P8 W，C正确答案：AC9如图所示，MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨，变压器为理想变压器，今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则以下说法正确的是()A若ab棒匀速运动，则IR0，IL0，IC0B若ab棒匀速运动，则IR0，IL0，IC0C若ab棒在某
8、一中心位置两侧做往复运动，速度随时间的变化规律是vvmsin t则IR0，IL0，IC0D若ab棒做匀加速运动，IR0，IL0，IC0解析：若ab棒匀速运动，则n1中有恒定电流，但因不能产生电磁感应现象，n2中无电流，故A、B均错；若ab棒做往复运动，则n1中有交变电流，n2中亦会感应出交变电流，则IR、IL、IC均不为零，C对；若ab棒做匀加速运动，n1中有均匀增加的电流，n2中会感应出恒定的电流，它不能通过电容器，故IC0，D对答案：CD10手摇式发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图所示当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正
9、常发光时的电阻为R，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为k，变压器可视为理想变压器则()A灯泡的额定电压为B灯泡的额定功率为C发电机的线圈中产生的电动势最大值为UD从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为uUsin t解析：由变压公式可知，变压器副线圈输出电压为U2，灯泡正常发光，说明灯泡的额定电压为，选项A正确灯泡的额定功率为P，选项B错误设发电机的线圈中产生的电动势最大值为Em，有效值为E，由闭合电路欧姆定律，有EUIr，I，联立解得EmU，选项C错误从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为uUsin t，选项D正确答案：AD11为了减少输电线路中电力损失，发电厂
10、发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压某变电站将电压u011 000sin 100t (V)的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电站变压器()A原、副线圈匝数比为501B副线圈中电流的频率是50 HzC原线圈的导线比副线圈的要粗D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和解析：变压器的输入端电压U111 000 V，由得n1n2501，A项正确；变压器不改变交变电流的频率，故原、副线圈的频率都为f50 Hz，B项正确；因原线圈匝数多，由知原线圈的电流小，所以原线圈的导线比副线圈的要细，C错；各用电器电流之和应等于副线圈的电流，D错答案：AB12远距离输
11、电时，输送的功率为P，输电电压为U，输电电线的横截面积为S，线路损失的功率为P，若将电压提高到10U，则()A不改变输电线路时，输送的电功率损失为0.01PB不改变输电线路时，用户端的电压为原来的10倍C若线路功率损失仍为P，输电线的截面积可减少为0.1SD不改变输电线路，且线路功率损失仍为P时，输送的功率可增加为10P解析：由线路功率损失PI2r可知，将电压提高到10U，输送的电功率损失为0.01P；由公式UIr知，电压损失降为原来的，用户得到的电压U用户10UU10(UU)；若线路功率损失仍为P，由PI2r知，输电线的横截面积可减少为0.01S或者输送的功率可增加为10P.答案：AD三、非
12、选择题(本题共2小题，共28分)13(14分)如图所示，在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AA轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B T，线框CD边长为20 cm，CE、DF长均为10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式；(2)在et坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化的关系图像解析：(1)开始计时的位置为线框平面与磁感线平行的位置，在t时刻线框转过的角度为t，此时刻eEmcos t，其中EmBS，2n，所以e2010104250cos(250t) V10cos 100t V.(2)线框中感应电动势随时间变化的图像如图所示答案：见解析14(14
13、分)把功率为220 kW的电能用铝导线(铝0.027 mm2/m)输送到10 km外的地方，要使功率损失在输送功率的10%以内(1)如果采用220 V的电压输电，导线的横截面积至少要多大？采用这样的导线现实吗？为什么？(2)采用110 kV的电压输电，导线的横截面积多大？(3)若用同种导线输电，则用110 kV和220 V输电损失的功率之比是多少？解析：(1)用220 V的电压输电，输电电流I A1.0103 A，由I2R10%P，得R 2.2102 ，又R，S mm22.5104 mm2.采用这种导线是不现实的，一是浪费材料，二是导线无法架设(2)若采用110 kV的电压输电，输电电流I A2 A，R 5.5103 ，S mm20.098 mm2.(3)由P损I2R，得.答案：(1)2.5104 mm2不现实，浪费材料及导线无法架设(2)0.098 mm2(3)